Cell：尼帕病毒聚合酶复合物的结构和功能分析

尼帕病毒是一种由果蝠携带的人畜共患病毒，死亡率高，没有可用的疫苗或治疗方法。现在，研究人员使用低温电子显微镜来阐明尼帕病毒聚合酶复合物的结构。

　　

尼帕病毒是一种由果蝠携带的人畜共患病毒。它可以传染给猪和人，通过受污染的食物感染人，并可以通过飞沫直接在人与人之间传播。在严重的情况下，感染可引起严重的呼吸道疾病和脑炎。据美国疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control and Prevention）估计，这种病毒导致40%至75%的感染者死亡。目前，没有预防或减轻尼帕病毒感染的疫苗，除了支持性护理之外，也没有有效的治疗方法。

现在，研究人员使用低温电子显微镜（cryo-EM）来阐明尼帕病毒聚合酶复合物（大蛋白和磷蛋白）的结构。不仅如此，他们还对聚合酶进行了结构、生物物理和深入的功能分析。

这项工作发表在《细胞》杂志上的论文“尼帕病毒聚合酶复合物的结构和功能分析”上。

世界卫生组织已宣布尼帕病毒为优先病原体，这是一种可引起严重疫情并需要紧急研究以为预防和治疗战略提供信息的生物体。

到目前为止，对尼帕病毒聚合酶的结构和功能仍然知之甚少。解开这一病毒结构是研发对抗严重威胁病毒方法的关键第一步。

波士顿大学医学院病毒学、免疫学和微生物学教授Rachel Fearns博士说：“确定如何调节聚合酶来开启和关闭病毒复制所需的不同酶活性将会改变游戏规则，这项研究代表了朝着这一目标迈出的关键一步。”

一旦研究人员弄清楚了这种酶的结构，他们就会仔细研究这种酶的不同部分是如何影响它的不同功能的。他们发现“L蛋白与一个长P四聚体卷曲的线圈组装在一起，这个线圈被一束<s:1>螺旋盖住，我们发现这种螺旋在溶液中可能是动态的。”此外，与已知L抑制剂的对接研究阐明了抗病毒药物耐药性的机制。

他们还发现了“转录和RNA复制都需要的L蛋白特征，以及对RNA复制的影响大于对转录的影响的突变。”

Fearns实验室的技术人员Heesu Kim说：“与其他病毒聚合酶相比，我们的研究阐明了尼帕病毒聚合酶的独特和共同特征，提供了重要的见解，有可能为广谱抗病毒药物的开发提供信息。”

研究人员说，尼帕病毒有可能引发大流行，因为它可以通过空气中的飞沫和呼吸道分泌物传播。这组科学家还指出，佐治亚州立大学的科学家开发了一种很有希望的口服候选药物，它可以对抗与尼帕病毒有关的病毒，但不能对抗尼帕病毒本身。为了理解为什么这种候选药物对尼帕病毒无效，研究人员进行了各种模拟研究，以观察病毒聚合酶的某些结构调整是否会提高药物附着在病毒上的能力。研究人员确定了病毒聚合酶的一个特定部分，可以成为药物靶标。这反过来可以为设计小分子抑制剂提供信息，这些抑制剂可破坏病毒聚合酶并使尼帕病毒易受治疗。

哈佛医学院微生物学副教授、HHMI研究员Jonathan Abraham博士说：“这种新的认识可以帮助我们确定聚合酶结构的功能特性，这些功能特性可以作为药物靶点加以利用。”